(57)【要約】  【課題】  構成が比較的シンプルであり、基板の熱処理に伴って発生する生成ガスが冷却されて発生するいわゆる昇華物の発生を抑制可能な熱処理装置の提供を目的とする。  【解決手段】  熱処理装置１は、基板処理部５が熱風を供給するための熱風供給手段１４を備えた空気調整部１１と基板を熱処理するための熱処理室１２とを有する。熱処理装置１は、熱処理室１２の最下流側に基板を処理した際に発生する生成ガスの酸化分解を促進する触媒を担持させた触媒壁４０を配している。そのため、熱処理装置１は、生成ガスが冷却されることにより発生する、いわゆる昇華物の発生量が極めて少ない。また、熱処理装置１は、生成ガスの酸化分解の際に反応熱が発生するため、熱処理の際に混合ガスを加熱するのに要する消費電力が僅かで済む。【選択図】  図２
2006017357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱風を供給する熱風供給手段と、当該熱風供給手段において発生する熱風が導入され、当該熱風によって被加熱物を加熱する加熱室とを有し、
被加熱物の加熱に伴って発生した生成ガスが流れる領域には、前記生成ガスを酸化分解する生成ガス分解手段が配置されていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
加熱室の内部には、被加熱物が配される被加熱物配置領域があり、生成ガス分解手段が当該被加熱物配置領域よりも熱風の流れ方向下流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
生成ガス分解手段は、生成ガスに対する酸化分解反応を促進する触媒を触媒基体に担持させたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱処理装置。
【請求項４】
生成ガス分解手段は、貴金属または貴金属合金を含む触媒を触媒基体に担持させたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項５】
触媒基体は、生成ガスの流路が多数形成されたハニカム状のものであることを特徴とする請求項３又は４に記載の熱処理装置。
【請求項６】
生成ガス分解手段において発生した分解ガスを熱風供給手段に戻す循環流路が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項７】
熱風供給手段は、生成ガス分解手段において発生した分解ガスと、外部から導入された空気とを含む混合ガスを加熱し、加熱室に供給可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項８】
被加熱物は、平板状の基板の表面に所定の液体を塗布したものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板等の被加熱物を熱風によって熱処理する熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、下記特許文献１に開示されているような熱処理装置が液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display）、有機ELディスプレイ等のようなフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ：Flat Panel display）の製作に使用されている。熱処理装置は、予めガラス板等の基板（被加熱物）に対して特定の溶液を塗布して加熱乾燥させたものを加熱室内に収容し、加熱室内に導入される所定の温度の熱風に晒して熱処理（焼成）する装置である。
【特許文献１】特許第２９７１７７１号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術の熱処理装置は、被加熱物を出し入れするための開口や隙間等があり、完全な密閉状態とはなっておらず、前記した開口や隙間の近傍は比較的低温になりやすい。そのため、熱処理に伴って基板上に塗布されていた特定の溶液等が気化して発生した生成ガスは、開口や隙間の近傍で冷却されて固化し、いわゆる昇華物となる。昇華物は、粒子状やタール状になっており、熱処理装置内を汚染して被加熱物の品質を低下させてしまうばかりか、被加熱物の出し入れの際に熱処理装置の外部に漏出してしまうという問題があった。
【０００４】
通常、熱処理装置は、比較的清浄度の高いクリーンルーム等に設置されている。そのため、従来技術の熱処理装置のように昇華物が熱処理装置から漏出してしまうと、クリーンルームの清浄度までも低下させてしまうという問題があった。
【０００５】
上記した問題に鑑み、上記特許文献１に開示されている熱処理装置では、熱処理装置内を熱処理装置の設置雰囲気圧力よりも若干低圧に維持させることにより熱処理装置内の空気や生成ガスが外部に漏出してしまうのを防止する構成とされている。かかる構成とした場合、熱処理装置から昇華物が外部に排出されるという問題に対しては一定の効果を有するが、被加熱物を出し入れするための開口や隙間から流入した空気の影響によって幾分の昇華物が発生してしまうおそれがあった。
【０００６】
また、上記特許文献１に開示されている熱処理装置は、装置内に流入する空気の影響により加熱室内において温度ムラが発生する可能性があった。そのため、上記特許文献１に開示されている熱処理装置では、被加熱物を出し入れするための開口の近傍に加熱室側から外部に漏出しようとする生成ガスや外部から加熱室側に流入しようとする空気を吸引捕集するための機構を別途設けねばならず、装置構成が複雑化してしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明では、構成が比較的シンプルであり、基板の熱処理に伴って発生する生成ガスが冷却されて発生するいわゆる昇華物の発生を抑制可能な熱処理装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、上記した課題を解決すべく提供される請求項１に記載の発明は、熱風を供給する熱風供給手段と、当該熱風供給手段によって発生する熱風が導入され、当該熱風によって被加熱物を加熱する加熱室とを有し、被加熱物の加熱に伴って発生した生成ガスが流れる領域に前記生成ガスを酸化分解する生成ガス分解手段が配置されていることを特徴とする熱処理装置である。
【０００９】
本発明の熱処理装置では、熱風供給手段から加熱室に供給された熱風が被加熱物を加熱することによって発生する生成ガスの大部分が生成ガス分解手段において酸化分解される。そのため、本発明の熱処理装置において生成ガス分解手段の下流側に流れるガスの大部分は生成ガスの分解によって発生した分解ガスであり、生成ガスの濃度が極めて低い。従って、本発明の熱処理装置では、生成ガスが固体状になったりタール状になったいわゆる昇華物の発生を抑制することができる。
【００１０】
さらに、本発明の熱処理装置では、生成ガス分解手段において生成ガスを酸化分解するため、反応熱が発生する。そのため、上記した構成によれば、生成ガス分解手段を通過したガスは、前記反応熱によって加熱され、高温となって加熱室から排出される。従って、本発明の熱処理装置では、万一生成ガスの一部が生成ガス分解手段において分解しきれずに残留していたとしても、この生成ガスが固体状になったりタール状になったいわゆる昇華物が殆ど発生しない。
【００１１】
ここで、本発明の熱処理装置では、生成ガス分解手段において生成ガスが酸化分解され、分解反応時に発生した反応熱によって生成ガス分解手段の下流側に排出されたガスが昇温する。そのため、本発明の熱処理装置では、生成ガス分解手段の上流側と下流側とで雰囲気温度の分布が変わり、場合によっては被加熱物の加熱ムラが発生してしまう可能性がある。
【００１２】
そこで、かかる知見に基づき、上記請求項１に記載の熱処理装置は、加熱室の内部に被加熱物が配される被加熱物配置領域があり、生成ガス分解手段を当該被加熱物配置領域よりも熱風の流れ方向下流側に配置した構成とすることが望ましい。（請求項２）
【００１３】
かかる構成によれば、被加熱物が配される被加熱領域の温度分布が安定化し、被加熱物の加熱ムラの発生を確実に防止できる。
【００１４】
ここで、上記請求項１又は２に記載の熱処理装置において、生成ガス分解手段は、生成ガスに対する酸化分解反応を促進する触媒を触媒基体に担持させたものであることを特徴とするものであってもよい。（請求項３）
【００１５】
かかる構成によれば、被加熱物の加熱によって発生した生成ガスを確実に分解することができ、生成ガスの冷却に伴う固体物やタール状物質の発生を抑制できる。
【００１６】
ここで、貴金属や貴金属合金は、様々なガスに対する酸化活性が高い。そのため、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の熱処理装置において、生成ガス分解手段は、貴金属または貴金属合金を含む触媒を触媒基体に担持させたものとすることが望ましい。（請求項４）
【００１７】
かかる構成によれば、被加熱物の加熱によって発生した生成ガスを確実に分解でき、生成ガスの冷却に伴ういわゆる昇華物の発生を確実に防止できる。
【００１８】
ここで、上記請求項３又は４に記載の熱処理装置において、触媒基体は、生成ガスの流路が多数形成されたハニカム状のものであることが望ましい。（請求項５）
【００１９】
かかる構成によれば、生成ガスを触媒に十分接触させることができ、生成ガスを効率よく分解することができる。
【００２０】
なお、本発明において「ハニカム形状」とは、多数の流路が形成された多孔構造を指し、前記流路の開口形状は、三角形や六角形のような多角形状や円形、楕円形、波形等のような屈曲した形状のような適宜の形状とすることができる。
【００２１】
上記請求項１乃至５のいずれかに記載の熱処理装置は、生成ガス分解手段において発生した分解ガスを熱風供給手段に戻す循環流路が設けられていることが望ましい。（請求項６）
【００２２】
本発明の熱処理装置では、生成ガス分解手段において生成ガスを分解する際に発生した分解熱の影響により分解ガスや生成ガス分解手段の近傍にある空気が加熱される。そのため、本発明の熱処理装置では、循環流路を介して生成ガスの分解熱で加熱された分解ガスや空気が熱風供給手段に供給される。そして、分解ガスや空気の混合気は、熱風供給手段において加熱され、熱風として加熱室に導入される。
【００２３】
本発明の熱処理装置では、熱風供給手段に予め分解熱で加熱された分解ガスや空気が供給されるため、これらの混合気を所定の温度まで加熱するために大きな加熱能力を要しない。従って、本発明によれば、被加熱物の加熱に要するエネルギーの消費量が小さな熱処理装置を提供できる。
【００２４】
本発明の熱処理装置は、加熱室を通過し生成ガス分解手段において分解された分解ガスを再度加熱して加熱室に導入するものであるため、外気の取り込み量を最小限に抑制できる。従って、本発明の熱処理装置によれば、加熱室に導入される熱風の温度分布を均一化し、熱風に晒される被加熱物の位置的な温度分布の発生を最小限に抑制できる。
【００２５】
また、請求項１乃至６のいずれかに記載の熱処理装置は、熱風供給手段が、生成ガス分解手段において発生した分解ガスと、外部から導入された空気とを含む混合ガスを加熱して加熱室に供給可能な構成とすることが望ましい。（請求項７）
【００２６】
本発明の熱処理装置では、生成ガス分解手段において発生した高温の分解ガスと、当該分解ガスよりも低温であると想定される外気とが予混合された状態で熱風供給手段に導入される。そのため、本発明の熱処理装置では、熱風供給手段に導入された時点で分解ガスと外気とで構成される混合ガスは温度ムラが殆どない。従って、本発明によれば、熱風供給手段における混合ガスの加熱ムラが発生しにくく、加熱室に供給される熱風の温度分布を略均一化できる。
【００２７】
請求項１乃至７のいずれかに記載の熱処理装置は、平板状の基板の表面に所定の液体を塗布した被加熱物の加熱に好適に使用できる。（請求項８）
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、比較的シンプルな構成で被加熱物の熱処理時に発生する有機ガスに起因する昇華物の発生量および熱処理に要する消費電力を最小限に抑制可能な熱処理装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
続いて、本発明の一実施形態である熱処理装置について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である熱処理装置を示す正面図である。図２は、図１に示す熱処理装置の内部構造の一部を示す破断斜視図である。図３は、図１に示す熱処理装置の内部構造の概略を示す平面図である。図４（ａ）は、図１に示す熱処理装置の熱風供給手段と熱処理室との位置関係を概念的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す触媒壁のＡ部拡大図、（ｃ）は（ｂ）に示す触媒壁の要部を拡大した斜視図である。図５は、図１に示す熱処理装置における空気および混合ガスの流れを模式的に示した概念図である。図６は、図１に示す熱処理装置の変形例を示す概念図である。
【００３０】
図１において、１は本実施形態の熱処理装置である。熱処理装置１は、金属製で箱形の本体ケース２の下方に機器収容部３が設けられており、その上方に基板処理部５が設けられた構成となっている。機器収容部３は、基板処理部５に電力を供給する電源装置（図示せず）や基板処理部５の動作を制御する制御装置（図示せず）等を内蔵している。
【００３１】
基板処理部５は、図１や図２に示すように正面側に図示しないロボットアーム等の移載装置によって基板Ｗを出し入れするための換装口６を有し、背面側にメンテナンス時に使用する扉７が設けられている。換装口６には、エアシリンダー８の作動に連動して開閉するシャッター１０が装着されている。
【００３２】
基板処理部５は、図２や図３に示すように中心に熱処理室１２（加熱室）を有し、その周りを空気調整部１１によって取り囲んだ構成とされている。空気調整部１１は、断熱材によって構成される周壁１３ａ〜１３ｄによって四方が包囲されている。空気調整部１１は、空気を所定温度に加熱して熱処理室１２内に吹き込むと共に、熱処理室１２から排出された空気を上流側に循環させるためのものである。
【００３３】
さらに具体的に説明すると、空気調整部１１は、図２や図３に示すように熱風供給手段１４、ダクト１７および機器室１８に大別される。熱風供給手段１４は、空気等を加熱する加熱機能と、加熱された空気等を熱処理室１２内に送り込む送風機能とを有する。また、熱風供給手段１４と熱処理室１２との境界部分には、空気等を浄化するためのフィルタ２１が設置されている。
【００３４】
熱風供給手段１４の近傍には、熱処理室１２の正面側および背面側に、ダクト１７を介して熱処理室１２から戻ってくる空気や生成ガスと、外部から取り入れられた外気とが合流する空気合流部１６，１６を有する。空気合流部１６，１６は、それぞれダクト１７に連通している。空気合流部１６は、外気導入口（図示せず）から導入された空気と、ダクト１７から流入するガスとを合流させ、これらを混合するための予混合空間としての機能を有する。
【００３５】
ダクト１７は、熱処理室１２の下流壁２０ｂの大部分を形成する触媒壁４０（生成ガス分解手段）および仕切壁４１，４３に沿って形成された空間である。ダクト１７は、熱処理室１２の周囲を包囲するように配された空気流路であり、熱処理室１２から排出された空気を空気合流部１６に戻す空気流路を形成するものである。
【００３６】
熱処理室１２は、上流壁２０ａ、下流壁２０ｂおよび仕切壁４１，４３によって四方を取り囲まれた空間である。上流壁２０ａ、下流壁２０ｂおよび仕切壁４１，４３は、いずれも基板処理部５の天面４５から底面４６に届く高さを有する。熱処理室１２は、熱風供給手段１４と上流壁２０ａを構成するフィルタ２１の開口を介して連通し、下流壁２０ｂを構成する触媒壁４０の貫通孔４７を介してダクト１７と連通している。
【００３７】
触媒壁４０は、図４（ｂ）に示すように、開口形状が略三角形の貫通孔４７（流路）が多数、連続的に形成された、いわゆるハニカム状の板体を触媒基体４８としている。貫通孔４７は、生成ガスの流路として機能するものであり、図４（ｃ）のように貫通孔４７を形成する内壁面４７ａの表面に粒子状の触媒４９を多数散りばめ、担持させたものである。触媒基体４８は、ステンレス系の合金をはじめとする金属材料や、二酸化珪素やアルミナ等のセラミック材料のように熱処理室１２内の雰囲気温度においても安定な材質が好適である。また、触媒基体４８は、貫通孔４７を形成する内壁面４７ａに担持されている触媒４９による酸化分解反応をスムーズに開始するためにも熱伝導性が高く、熱容量が小さい材質で作製されていることが望ましい。
【００３８】
触媒基体４８の開口形状は、流路抵抗や担持させる触媒４９に対するガスの接触面積等を勘案し、本実施形態のように三角形とする代わりに多角形としたり、円形、楕円形、波形等のような屈曲した形状とすることも可能である。触媒基体４８の厚み（図４のｗに相当）は、酸化分解反応に対する触媒作用や通風抵抗の観点からすると３０〜８０ｍｍ程度とすることが好ましい。本実施形態では、触媒基体４８の厚みが、５０ｍｍ程度とされている。そのため、触媒壁４０は、熱処理室１２において発生する生成ガスに対して十分な触媒作用を示しつつ、熱処理室１２内を流れる熱風に対してさほど大きな流路抵抗にはならない。
【００３９】
触媒基体４８に担持されている触媒４９は、熱処理室１２から排出される生成ガスの酸化分解反応を促進するためのものである。本実施形態では、触媒４９として白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）等の貴金属や、これらの貴金属の合金のような生成ガスに対する触媒作用の高いものが採用されている。触媒４９は、熱処理室１２において発生する生成ガスに対して約１５０℃〜２００℃程度の温度雰囲気下で触媒活性を示し、熱処理室１２が熱処理（焼成）温度である２３０℃〜２５０℃に達した状態において十分な触媒活性を示すものである。
【００４０】
仕切壁４１は、基板処理部５に設けられた換装口６に相当する位置に開口５０を有する。開口５０は、基板Ｗおよびロボットハンドが出入りするのに最低限必要な大きさおよび形状とされている。開口５０は、開口５０の周囲を取り囲むように設けられた防護壁５１によってダクト１７から隔絶されると共に換装口６と連通している。そのため、ダクト１７内を流れるガスは、開口５０を介して熱処理室１２内に侵入したり、換装口６を介して外部に漏出したりしない。一方、仕切壁４３は、扉７に相当する位置に固定されており、メンテナンス等を行う等際に必要に応じて取り外し可能な構成とされている。
【００４１】
図３に示すように、熱処理室１２の略中央部には、基板を載置するための載置棚５５が配置されている。載置棚５５は、従来公知の熱処理装置において採用されているものと同様に基板Ｗを水平に載置するための支持段６４が上下方向に多数設けられた構成を有する。
【００４２】
熱処理室１２には、図２や図３のように雰囲気温度を計測するための温度センサ６８が設置されている。温度センサ６８は、先端が熱処理室１２の上流側の下方に来るように配されている。熱処理装置１は、温度センサ６８の検知温度に応じて図示しない制御装置がヒータ３５の動作をフィードバック制御する構成とされており、熱処理室１２内の温度が所定の温度（本実施形態では２３０〜２５０℃）に調整される。
【００４３】
本実施形態の熱処理装置１は、熱処理時におけるガスの流れに特徴を有する。以下、図５に示す概念図を参照しながら熱処理装置１の動作を熱処理時におけるガスの流れを中心として説明する。
【００４４】
熱処理の開始に先立ち、熱処理装置１の制御装置（図示せず）は、熱風供給手段１４を構成する図示しない送風機や加熱器等を起動し、加熱された空気を熱処理室１２内に導入する。これにより、熱処理装置１内には空気が熱処理室１２およびダクト１７を流れ熱風供給手段１４に戻る循環流が発生する。
【００４５】
上記したようにして熱処理装置１内に空気を循環させていくうちに熱風供給手段１４において空気が徐々に加熱されていき、熱処理室１２内の雰囲気温度が所定の熱処理温度（本実施形態では２３０℃〜２５０℃）に達する。また、熱処理室１２の下流端に設けられている触媒壁４０は、熱処理装置１内を循環している空気流等の影響を受けて徐々に高温となり、熱処理室１２内が所定の熱処理温度に達した頃には貫通孔４７を形成する内壁面４７ａに担持されている触媒４９が触媒作用を十分発揮可能な温度に到達する。
【００４６】
熱処理室１２の雰囲気温度が熱処理温度に達すると、熱処理装置１の外部に配されているロボットアーム等の移載装置に、熱処理を行うべき基板Ｗが搭載される。一方、熱処理装置１は、エアシリンダー８を作動させて換装口６を閉塞していたシャッター１０を開く。シャッター１０が開くと、基板Ｗがロボットアームによって換装口６から水平に差し込まれ、各支持段６４上に載置される。載置棚５５の各支持段６４に基板Ｗが載置されると、シャッター１０が閉じられる。
【００４７】
上記したようにして載置棚５５の支持段６４に搭載された基板Ｗは、熱処理室１２内に流れる熱風に晒され、熱処理（焼成）される。基板Ｗが熱処理されると、表面に予め塗布されている溶液が気化するなどして高温で有機性の生成ガスが発生する。そのため、熱処理が開始されると、生成ガスと空気とを含む混合ガスが熱処理室１２の下流側に向けて流れる。
【００４８】
生成ガスを含む混合ガスが触媒壁４０に至ると、触媒基体４８に多数設けられている貫通孔４７に流入する。上記したように、熱処理室１２内は、既に所定の熱処理温度に達しており、触媒基体４８の内壁面４７ａに担持されている触媒４９が生成ガスに対する触媒作用を十分発揮可能な状態となっている。そのため、生成ガスが触媒壁４０を通過すると、貫通孔４７を形成する内壁面４７ａに担持されている触媒４９によって生成ガスの酸化分解反応（ＣmＨn＋Ｏ2→ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ）が促進され、生成ガスが二酸化炭素と水分とに分解される。
【００４９】
上記した酸化分解反応は、反応熱の発生を伴って起こる。そのため、熱処理装置１において熱処理が開始されると、触媒壁４０を通過する混合ガスが生成ガスの酸化分解反応に伴って発生する反応熱によって加熱された状態でダクト１７内に排出される。ダクト１７に排出された混合ガスは、高温状態を維持したまま基板処理部５の周壁１３ｂ，１３ｄと熱処理室１２の仕切壁４１，４３との間に形成されたダクト１７，１７を流れる。
【００５０】
ダクト１７，１７を流れる混合ガスは熱風供給手段１４の両側に形成された空気合流部１６に高温のまま流入し、熱処理装置１の外部から導入された外気と予混合される。これにより、外気は、混合ガスとの熱交換によってある程度加熱される。外気および混合ガスは、熱風供給手段１４において所定の温度に加熱され、熱処理室１２内に導入される。熱処理装置１は、上記した手順で加熱された混合ガスを熱処理室１２内に循環させ、基板Ｗの熱処理を継続する。
【００５１】
上記したように、本実施形態の熱処理装置１では、熱風供給手段１４から熱処理室１２内に供給された熱風が基板Ｗを加熱することによって発生する生成ガスの大部分が、触媒壁４０に担持されている触媒４９によって酸化分解される。ここで、本実施形態の熱処理装置１では、触媒壁４０として有機ガスに対する触媒活性が高い白金やパラジウム等の貴金属や貴金属合金を担持させたものを採用している。さらに、触媒壁４０は、触媒基体４８として多数の貫通孔４７を有するハニカム状の形状を有するものを採用しており、各貫通孔４７を形成する内壁面４７ａに触媒４９を担持させた構成となっている。そのため、触媒壁４０に流入した生成ガスの大部分は生成ガスの分解によって発生した二酸化炭素を主成分とする混合ガスとなり、生成ガスの濃度が極めて低い。
【００５２】
さらに、熱処理装置１では、触媒壁４０において生成ガスを酸化分解する際に発生する反応熱によって触媒壁４０で分解された二酸化炭素を主成分とする混合ガスが加熱され、高温となる。そのため、熱処理装置１では、熱処理動作中にダクト１７を流れる混合ガスの温度が高く、例え生成ガスの一部が生成ガス分解手段において分解しきれずに残留していたとしても昇華物が殆ど発生しない。
【００５３】
熱処理装置１では、触媒壁４０において酸化分解され高温になった混合ガスがダクト１７を流れ、熱風供給手段１４において外部から新たに導入された外気と混合される。また熱処理装置１は、熱処理室１２を通過し、触媒壁４０において酸化分解された分解ガスを再加熱して用いるするものであり、混合ガスの大半が装置内を循環する。そのため、熱処理装置１は、熱処理室１２に供給される混合ガスを所定の温度まで加熱するために必要とされる電力が僅かで済み、省エネルギーに資することができる。また、熱処理装置１では、空気合流部１６において外気と混合ガスとが予混合された後に熱風供給手段１４に導入されるため、熱風供給手段１４から熱処理室１２に導入される熱風の温度ムラが殆どなく、基板Ｗをムラ無く加熱することができる。
【００５４】
上記したように、混合ガスは、触媒壁４０を通過することにより酸化分解され、加熱される。そのため、触媒壁４０を通過した直後の混合ガスは、混合ガスの濃度分布や触媒壁４０のどの部位を通過するか等の要因によって所定の温度分布が発生している可能性がある。かかる知見に基づいて、本実施形態の熱処理装置１では、触媒壁４０を基板Ｗが載置される載置棚５５よりも下流側に配置した構成としている。すなわち、熱処理装置１は、熱処理が行われる場所よりも混合ガスの流れ方向下流側の領域に触媒壁４０が配されており、この領域において酸化分解反応を行うものである。そのため、本実施形態の熱処理装置１では、基板Ｗが晒される熱風の温度分布が略均一であり、基板Ｗをムラなく加熱することができる。
【００５５】
上記したように、熱処理装置１は、熱処理室１２内で発生した生成ガスの大部分が触媒壁４０において分解されるため、昇華物が殆ど発生しない。従って、熱処理装置１は、熱処理動作を継続しても熱処理装置１内を清浄に維持できると共に、シャッター１０や扉７を開けた際に昇華物が熱処理装置１の外部に漏出し、クリーンルーム等を汚染するのを防止できる。また、上記した熱処理装置１は、基板Ｗにおいて発生する生成ガスの流れ方向下流側に触媒壁４０を配したものであり、構成が極めてシンプルである。
【００５６】
上記実施形態の熱処理装置１は、触媒壁４０を熱処理室１２の下流側の壁面を構成する下流壁２０ｂに配したものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図６に示すようにダクト１７の中途に触媒壁４０と同様の触媒作用を示す生成ガス分解手段７０を設けた構成としてもよい。この場合、生成ガス分解手段７０は、ダクト１７の中途であればいかなる場所に設置されてもよいが、扉７等のような外気が流入するおそれがある部位よりも混合ガスの流れ方向上流側に設置されていることが望ましい。
【００５７】
また、上記実施形態において採用されている触媒壁４０は、ハニカム状の触媒基体４８の貫通孔４７に触媒４９を担持させたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば金網等の通風性を有する素材で作製したケースの内部に粒状あるいはペレット状の触媒を充填したものを採用してもよい。かかる構成とした場合であっても、基板Ｗの熱処理に伴って発生する生成ガスを確実に酸化分解することができる。
【００５８】
上記実施形態では、触媒４９として熱処理（焼成）温度である２３０℃〜２５０℃の雰囲気温度下で生成ガスに対して十分な触媒活性を示す白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）等のような貴金属やこれらの貴金属合金のような高価な素材を採用しているため、触媒壁４０が高価になる傾向にある。そのため、触媒壁４０に担持させる触媒４９の担持量を熱処理時に生成する生成ガス濃度に応じて最適化すれば、触媒４９の担持量を抑制でき、熱処理装置１の製造コストをより一層低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態である熱処理装置を示す正面図である。
【図２】図１に示す熱処理装置の内部構造の一部を示す破断斜視図である。
【図３】図１に示す熱処理装置の内部構造の概略を示す平面図である。
【図４】（ａ）は、図１に示す熱処理装置の熱風供給手段と熱処理室との位置関係を概念的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す触媒壁のＡ部拡大図、（ｃ）は（ｂ）に示す触媒壁の要部を拡大した斜視図である。
【図５】図１に示す熱処理装置における空気および混合ガスの流れを模式的に示した概念図である。
【図６】図１に示す熱処理装置の変形例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６０】
５  基板処理部
１１  空気調整部
１２  熱処理室（加熱室）
１４  熱風供給手段
１６  空気合流部
１７  ダクト
４０  触媒壁（生成ガス分解手段）
４７  貫通孔（流路）
４８  触媒基体
４９  触媒
７０  生成ガス分解手段  
【図１】
2006017357.tif 000003
【図２】
2006017357.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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